2e405e058edae61175dc4b6fb2df71dd8eb70e81
[muen/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/seq_buf.h>
61 #include "internal.h"
62 #include <net/sock.h>
63 #include <net/ip.h>
64 #include "slab.h"
65
66 #include <linux/uaccess.h>
67
68 #include <trace/events/vmscan.h>
69
70 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
71 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
72
73 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
76
77 /* Socket memory accounting disabled? */
78 static bool cgroup_memory_nosocket;
79
80 /* Kernel memory accounting disabled? */
81 static bool cgroup_memory_nokmem;
82
83 /* Whether the swap controller is active */
84 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
85 int do_swap_account __read_mostly;
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
91 static bool do_memsw_account(void)
92 {
93         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
94 }
95
96 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
97         "inactive_anon",
98         "active_anon",
99         "inactive_file",
100         "active_file",
101         "unevictable",
102 };
103
104 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
105 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
106 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
107
108 /*
109  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
110  * their hierarchy representation
111  */
112
113 struct mem_cgroup_tree_per_node {
114         struct rb_root rb_root;
115         struct rb_node *rb_rightmost;
116         spinlock_t lock;
117 };
118
119 struct mem_cgroup_tree {
120         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
121 };
122
123 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
124
125 /* for OOM */
126 struct mem_cgroup_eventfd_list {
127         struct list_head list;
128         struct eventfd_ctx *eventfd;
129 };
130
131 /*
132  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
133  */
134 struct mem_cgroup_event {
135         /*
136          * memcg which the event belongs to.
137          */
138         struct mem_cgroup *memcg;
139         /*
140          * eventfd to signal userspace about the event.
141          */
142         struct eventfd_ctx *eventfd;
143         /*
144          * Each of these stored in a list by the cgroup.
145          */
146         struct list_head list;
147         /*
148          * register_event() callback will be used to add new userspace
149          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
150          * on eventfd to send notification to userspace.
151          */
152         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
153                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
154         /*
155          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
156          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
157          * if you want provide notification functionality.
158          */
159         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
161         /*
162          * All fields below needed to unregister event when
163          * userspace closes eventfd.
164          */
165         poll_table pt;
166         wait_queue_head_t *wqh;
167         wait_queue_entry_t wait;
168         struct work_struct remove;
169 };
170
171 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
172 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
173
174 /* Stuffs for move charges at task migration. */
175 /*
176  * Types of charges to be moved.
177  */
178 #define MOVE_ANON       0x1U
179 #define MOVE_FILE       0x2U
180 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
181
182 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
183 static struct move_charge_struct {
184         spinlock_t        lock; /* for from, to */
185         struct mm_struct  *mm;
186         struct mem_cgroup *from;
187         struct mem_cgroup *to;
188         unsigned long flags;
189         unsigned long precharge;
190         unsigned long moved_charge;
191         unsigned long moved_swap;
192         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
193         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
194 } mc = {
195         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
196         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
197 };
198
199 /*
200  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
201  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
202  */
203 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
204 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
205
206 enum charge_type {
207         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
208         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
209         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
210         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
211         NR_CHARGE_TYPE,
212 };
213
214 /* for encoding cft->private value on file */
215 enum res_type {
216         _MEM,
217         _MEMSWAP,
218         _OOM_TYPE,
219         _KMEM,
220         _TCP,
221 };
222
223 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
224 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
225 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
226 /* Used for OOM nofiier */
227 #define OOM_CONTROL             (0)
228
229 /*
230  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
231  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
232  * be used for reference counting.
233  */
234 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
235         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
236              iter != NULL;                              \
237              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
238
239 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
243
244 static inline bool should_force_charge(void)
245 {
246         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
247                 (current->flags & PF_EXITING);
248 }
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
264 /*
265  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
266  * The main reason for not using cgroup id for this:
267  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
268  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
269  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
270  *  200 entry array for that.
271  *
272  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
273  * will double each time we have to increase it.
274  */
275 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
276 int memcg_nr_cache_ids;
277
278 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
279 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
280
281 void memcg_get_cache_ids(void)
282 {
283         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
284 }
285
286 void memcg_put_cache_ids(void)
287 {
288         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 /*
292  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
293  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
294  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
295  * tunable, but that is strictly not necessary.
296  *
297  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
298  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
299  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
300  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
301  * increase ours as well if it increases.
302  */
303 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
304 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
305
306 /*
307  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
308  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
309  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
310  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
311  */
312 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
313 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
314
315 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
316
317 static int memcg_shrinker_map_size;
318 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
319
320 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
321 {
322         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
323 }
324
325 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
326                                          int size, int old_size)
327 {
328         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
329         int nid;
330
331         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
332
333         for_each_node(nid) {
334                 old = rcu_dereference_protected(
335                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
336                 /* Not yet online memcg */
337                 if (!old)
338                         return 0;
339
340                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
341                 if (!new)
342                         return -ENOMEM;
343
344                 /* Set all old bits, clear all new bits */
345                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
346                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
347
348                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
349                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
350         }
351
352         return 0;
353 }
354
355 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
356 {
357         struct mem_cgroup_per_node *pn;
358         struct memcg_shrinker_map *map;
359         int nid;
360
361         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
362                 return;
363
364         for_each_node(nid) {
365                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
366                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
367                 if (map)
368                         kvfree(map);
369                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
370         }
371 }
372
373 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
374 {
375         struct memcg_shrinker_map *map;
376         int nid, size, ret = 0;
377
378         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
379                 return 0;
380
381         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
382         size = memcg_shrinker_map_size;
383         for_each_node(nid) {
384                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
385                 if (!map) {
386                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
387                         ret = -ENOMEM;
388                         break;
389                 }
390                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
391         }
392         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
393
394         return ret;
395 }
396
397 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
398 {
399         int size, old_size, ret = 0;
400         struct mem_cgroup *memcg;
401
402         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
403         old_size = memcg_shrinker_map_size;
404         if (size <= old_size)
405                 return 0;
406
407         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
408         if (!root_mem_cgroup)
409                 goto unlock;
410
411         for_each_mem_cgroup(memcg) {
412                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
413                         continue;
414                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
415                 if (ret)
416                         goto unlock;
417         }
418 unlock:
419         if (!ret)
420                 memcg_shrinker_map_size = size;
421         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
422         return ret;
423 }
424
425 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
426 {
427         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
428                 struct memcg_shrinker_map *map;
429
430                 rcu_read_lock();
431                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
432                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
433                 smp_mb__before_atomic();
434                 set_bit(shrinker_id, map->map);
435                 rcu_read_unlock();
436         }
437 }
438
439 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
440 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
441 {
442         return 0;
443 }
444 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
445 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
446
447 /**
448  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
449  * @page: page of interest
450  *
451  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
452  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
453  * until it is released.
454  *
455  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
456  * is returned.
457  */
458 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
459 {
460         struct mem_cgroup *memcg;
461
462         memcg = page->mem_cgroup;
463
464         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
465                 memcg = root_mem_cgroup;
466
467         return &memcg->css;
468 }
469
470 /**
471  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
472  * @page: the page
473  *
474  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
475  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
476  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
477  *
478  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
479  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
480  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
481  * do not care (such as procfs interfaces).
482  */
483 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
484 {
485         struct mem_cgroup *memcg;
486         unsigned long ino = 0;
487
488         rcu_read_lock();
489         if (PageHead(page) && PageSlab(page))
490                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
491         else
492                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
493         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
494                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
495         if (memcg)
496                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
497         rcu_read_unlock();
498         return ino;
499 }
500
501 static struct mem_cgroup_per_node *
502 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
503 {
504         int nid = page_to_nid(page);
505
506         return memcg->nodeinfo[nid];
507 }
508
509 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
510 soft_limit_tree_node(int nid)
511 {
512         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
513 }
514
515 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
516 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
517 {
518         int nid = page_to_nid(page);
519
520         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
521 }
522
523 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
524                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
525                                          unsigned long new_usage_in_excess)
526 {
527         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
528         struct rb_node *parent = NULL;
529         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
530         bool rightmost = true;
531
532         if (mz->on_tree)
533                 return;
534
535         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
536         if (!mz->usage_in_excess)
537                 return;
538         while (*p) {
539                 parent = *p;
540                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
541                                         tree_node);
542                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
543                         p = &(*p)->rb_left;
544                         rightmost = false;
545                 }
546
547                 /*
548                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
549                  * limit by the same amount
550                  */
551                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
552                         p = &(*p)->rb_right;
553         }
554
555         if (rightmost)
556                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
557
558         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
559         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
560         mz->on_tree = true;
561 }
562
563 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
564                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
565 {
566         if (!mz->on_tree)
567                 return;
568
569         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
570                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
571
572         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
573         mz->on_tree = false;
574 }
575
576 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
577                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
578 {
579         unsigned long flags;
580
581         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
582         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
583         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
584 }
585
586 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
587 {
588         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
589         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
590         unsigned long excess = 0;
591
592         if (nr_pages > soft_limit)
593                 excess = nr_pages - soft_limit;
594
595         return excess;
596 }
597
598 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
599 {
600         unsigned long excess;
601         struct mem_cgroup_per_node *mz;
602         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
603
604         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
605         if (!mctz)
606                 return;
607         /*
608          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
609          * because their event counter is not touched.
610          */
611         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
612                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
613                 excess = soft_limit_excess(memcg);
614                 /*
615                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
616                  * mem is over its softlimit.
617                  */
618                 if (excess || mz->on_tree) {
619                         unsigned long flags;
620
621                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
622                         /* if on-tree, remove it */
623                         if (mz->on_tree)
624                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
625                         /*
626                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
627                          * If excess is 0, no tree ops.
628                          */
629                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
630                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
631                 }
632         }
633 }
634
635 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
636 {
637         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
638         struct mem_cgroup_per_node *mz;
639         int nid;
640
641         for_each_node(nid) {
642                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
643                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
644                 if (mctz)
645                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
646         }
647 }
648
649 static struct mem_cgroup_per_node *
650 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
651 {
652         struct mem_cgroup_per_node *mz;
653
654 retry:
655         mz = NULL;
656         if (!mctz->rb_rightmost)
657                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
658
659         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
660                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
661         /*
662          * Remove the node now but someone else can add it back,
663          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
664          * position in the tree.
665          */
666         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
667         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
668             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
669                 goto retry;
670 done:
671         return mz;
672 }
673
674 static struct mem_cgroup_per_node *
675 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
676 {
677         struct mem_cgroup_per_node *mz;
678
679         spin_lock_irq(&mctz->lock);
680         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
681         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
682         return mz;
683 }
684
685 /**
686  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
687  * @memcg: the memory cgroup
688  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
689  * @val: delta to add to the counter, can be negative
690  */
691 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
692 {
693         long x;
694
695         if (mem_cgroup_disabled())
696                 return;
697
698         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
699         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
700                 struct mem_cgroup *mi;
701
702                 /*
703                  * Batch local counters to keep them in sync with
704                  * the hierarchical ones.
705                  */
706                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
707                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
708                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
709                 x = 0;
710         }
711         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
712 }
713
714 static struct mem_cgroup_per_node *
715 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
716 {
717         struct mem_cgroup *parent;
718
719         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
720         if (!parent)
721                 return NULL;
722         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
723 }
724
725 /**
726  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
727  * @lruvec: the lruvec
728  * @idx: the stat item
729  * @val: delta to add to the counter, can be negative
730  *
731  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
732  * function updates the all three counters that are affected by a
733  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
734  */
735 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
736                         int val)
737 {
738         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
739         struct mem_cgroup_per_node *pn;
740         struct mem_cgroup *memcg;
741         long x;
742
743         /* Update node */
744         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
745
746         if (mem_cgroup_disabled())
747                 return;
748
749         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
750         memcg = pn->memcg;
751
752         /* Update memcg */
753         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
754
755         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
756         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
757                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
758
759                 /*
760                  * Batch local counters to keep them in sync with
761                  * the hierarchical ones.
762                  */
763                 __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], x);
764                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
765                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
766                 x = 0;
767         }
768         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
769 }
770
771 /**
772  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
773  * @memcg: the memory cgroup
774  * @idx: the event item
775  * @count: the number of events that occured
776  */
777 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
778                           unsigned long count)
779 {
780         unsigned long x;
781
782         if (mem_cgroup_disabled())
783                 return;
784
785         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
786         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
787                 struct mem_cgroup *mi;
788
789                 /*
790                  * Batch local counters to keep them in sync with
791                  * the hierarchical ones.
792                  */
793                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
794                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
795                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
796                 x = 0;
797         }
798         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
799 }
800
801 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
802 {
803         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
804 }
805
806 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
807 {
808         long x = 0;
809         int cpu;
810
811         for_each_possible_cpu(cpu)
812                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
813         return x;
814 }
815
816 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
817                                          struct page *page,
818                                          bool compound, int nr_pages)
819 {
820         /*
821          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
822          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
823          */
824         if (PageAnon(page))
825                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
826         else {
827                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
828                 if (PageSwapBacked(page))
829                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
830         }
831
832         if (compound) {
833                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
834                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
835         }
836
837         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
838         if (nr_pages > 0)
839                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
840         else {
841                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
842                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
843         }
844
845         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
846 }
847
848 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
849                                        enum mem_cgroup_events_target target)
850 {
851         unsigned long val, next;
852
853         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
854         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
855         /* from time_after() in jiffies.h */
856         if ((long)(next - val) < 0) {
857                 switch (target) {
858                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
859                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
860                         break;
861                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
862                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
863                         break;
864                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
865                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
866                         break;
867                 default:
868                         break;
869                 }
870                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
871                 return true;
872         }
873         return false;
874 }
875
876 /*
877  * Check events in order.
878  *
879  */
880 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
881 {
882         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
883         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
884                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
885                 bool do_softlimit;
886                 bool do_numainfo __maybe_unused;
887
888                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
889                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
890 #if MAX_NUMNODES > 1
891                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
892                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
893 #endif
894                 mem_cgroup_threshold(memcg);
895                 if (unlikely(do_softlimit))
896                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
897 #if MAX_NUMNODES > 1
898                 if (unlikely(do_numainfo))
899                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
900 #endif
901         }
902 }
903
904 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
905 {
906         /*
907          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
908          * if it races with swapoff, page migration, etc.
909          * So this can be called with p == NULL.
910          */
911         if (unlikely(!p))
912                 return NULL;
913
914         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
915 }
916 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
917
918 /**
919  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
920  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
921  *
922  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
923  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
924  * returned.
925  */
926 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
927 {
928         struct mem_cgroup *memcg;
929
930         if (mem_cgroup_disabled())
931                 return NULL;
932
933         rcu_read_lock();
934         do {
935                 /*
936                  * Page cache insertions can happen withou an
937                  * actual mm context, e.g. during disk probing
938                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
939                  */
940                 if (unlikely(!mm))
941                         memcg = root_mem_cgroup;
942                 else {
943                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
944                         if (unlikely(!memcg))
945                                 memcg = root_mem_cgroup;
946                 }
947         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
948         rcu_read_unlock();
949         return memcg;
950 }
951 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
952
953 /**
954  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
955  * @page: page from which memcg should be extracted.
956  *
957  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
958  * root_mem_cgroup is returned.
959  */
960 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
961 {
962         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
963
964         if (mem_cgroup_disabled())
965                 return NULL;
966
967         rcu_read_lock();
968         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
969                 memcg = root_mem_cgroup;
970         rcu_read_unlock();
971         return memcg;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
974
975 /**
976  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
977  */
978 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
979 {
980         if (unlikely(current->active_memcg)) {
981                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
982
983                 rcu_read_lock();
984                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
985                         memcg = current->active_memcg;
986                 rcu_read_unlock();
987                 return memcg;
988         }
989         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
990 }
991
992 /**
993  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
994  * @root: hierarchy root
995  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
996  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
997  *
998  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
999  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1000  *
1001  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1002  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1003  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1004  *
1005  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1006  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1007  * reclaimers operating on the same node and priority.
1008  */
1009 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1010                                    struct mem_cgroup *prev,
1011                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1012 {
1013         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1014         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1015         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1016         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1017
1018         if (mem_cgroup_disabled())
1019                 return NULL;
1020
1021         if (!root)
1022                 root = root_mem_cgroup;
1023
1024         if (prev && !reclaim)
1025                 pos = prev;
1026
1027         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1028                 if (prev)
1029                         goto out;
1030                 return root;
1031         }
1032
1033         rcu_read_lock();
1034
1035         if (reclaim) {
1036                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1037
1038                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1039                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1040
1041                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1042                         goto out_unlock;
1043
1044                 while (1) {
1045                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1046                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1047                                 break;
1048                         /*
1049                          * css reference reached zero, so iter->position will
1050                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1051                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1052                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1053                          * might block it. So we clear iter->position right
1054                          * away.
1055                          */
1056                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1057                 }
1058         }
1059
1060         if (pos)
1061                 css = &pos->css;
1062
1063         for (;;) {
1064                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1065                 if (!css) {
1066                         /*
1067                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1068                          * new one might jump in right at the end of
1069                          * the hierarchy - make sure they see at least
1070                          * one group and restart from the beginning.
1071                          */
1072                         if (!prev)
1073                                 continue;
1074                         break;
1075                 }
1076
1077                 /*
1078                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1079                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1080                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1081                  */
1082                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1083
1084                 if (css == &root->css)
1085                         break;
1086
1087                 if (css_tryget(css))
1088                         break;
1089
1090                 memcg = NULL;
1091         }
1092
1093         if (reclaim) {
1094                 /*
1095                  * The position could have already been updated by a competing
1096                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1097                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1098                  */
1099                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1100
1101                 if (pos)
1102                         css_put(&pos->css);
1103
1104                 if (!memcg)
1105                         iter->generation++;
1106                 else if (!prev)
1107                         reclaim->generation = iter->generation;
1108         }
1109
1110 out_unlock:
1111         rcu_read_unlock();
1112 out:
1113         if (prev && prev != root)
1114                 css_put(&prev->css);
1115
1116         return memcg;
1117 }
1118
1119 /**
1120  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1121  * @root: hierarchy root
1122  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1123  */
1124 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1125                            struct mem_cgroup *prev)
1126 {
1127         if (!root)
1128                 root = root_mem_cgroup;
1129         if (prev && prev != root)
1130                 css_put(&prev->css);
1131 }
1132
1133 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1134                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1135 {
1136         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1137         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1138         int nid;
1139         int i;
1140
1141         for_each_node(nid) {
1142                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1143                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1144                         iter = &mz->iter[i];
1145                         cmpxchg(&iter->position,
1146                                 dead_memcg, NULL);
1147                 }
1148         }
1149 }
1150
1151 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1152 {
1153         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1154         struct mem_cgroup *last;
1155
1156         do {
1157                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1158                 last = memcg;
1159         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1160
1161         /*
1162          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1163          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1164          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1165          * dead_memcg from cgroup root separately.
1166          */
1167         if (last != root_mem_cgroup)
1168                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1169                                                 dead_memcg);
1170 }
1171
1172 /**
1173  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1174  * @memcg: hierarchy root
1175  * @fn: function to call for each task
1176  * @arg: argument passed to @fn
1177  *
1178  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1179  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1180  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1181  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1182  *
1183  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1184  */
1185 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1186                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1187 {
1188         struct mem_cgroup *iter;
1189         int ret = 0;
1190
1191         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1192
1193         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1194                 struct css_task_iter it;
1195                 struct task_struct *task;
1196
1197                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1198                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1199                         ret = fn(task, arg);
1200                 css_task_iter_end(&it);
1201                 if (ret) {
1202                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1203                         break;
1204                 }
1205         }
1206         return ret;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1211  * @page: the page
1212  * @pgdat: pgdat of the page
1213  *
1214  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1215  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1216  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1217  */
1218 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1219 {
1220         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1221         struct mem_cgroup *memcg;
1222         struct lruvec *lruvec;
1223
1224         if (mem_cgroup_disabled()) {
1225                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1226                 goto out;
1227         }
1228
1229         memcg = page->mem_cgroup;
1230         /*
1231          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1232          * possibly migrated - before they are charged.
1233          */
1234         if (!memcg)
1235                 memcg = root_mem_cgroup;
1236
1237         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1238         lruvec = &mz->lruvec;
1239 out:
1240         /*
1241          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1242          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1243          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1244          */
1245         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1246                 lruvec->pgdat = pgdat;
1247         return lruvec;
1248 }
1249
1250 /**
1251  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1252  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1253  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1254  * @zid: zone id of the accounted pages
1255  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1256  *
1257  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1258  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1259  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1260  */
1261 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1262                                 int zid, int nr_pages)
1263 {
1264         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1265         unsigned long *lru_size;
1266         long size;
1267
1268         if (mem_cgroup_disabled())
1269                 return;
1270
1271         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1272         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1273
1274         if (nr_pages < 0)
1275                 *lru_size += nr_pages;
1276
1277         size = *lru_size;
1278         if (WARN_ONCE(size < 0,
1279                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1280                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1281                 VM_BUG_ON(1);
1282                 *lru_size = 0;
1283         }
1284
1285         if (nr_pages > 0)
1286                 *lru_size += nr_pages;
1287 }
1288
1289 /**
1290  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1291  * @memcg: the memory cgroup
1292  *
1293  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1294  * pages.
1295  */
1296 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1297 {
1298         unsigned long margin = 0;
1299         unsigned long count;
1300         unsigned long limit;
1301
1302         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1303         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1304         if (count < limit)
1305                 margin = limit - count;
1306
1307         if (do_memsw_account()) {
1308                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1309                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1310                 if (count <= limit)
1311                         margin = min(margin, limit - count);
1312                 else
1313                         margin = 0;
1314         }
1315
1316         return margin;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1321  *
1322  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1323  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1324  * caused by "move".
1325  */
1326 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1327 {
1328         struct mem_cgroup *from;
1329         struct mem_cgroup *to;
1330         bool ret = false;
1331         /*
1332          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1333          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1334          */
1335         spin_lock(&mc.lock);
1336         from = mc.from;
1337         to = mc.to;
1338         if (!from)
1339                 goto unlock;
1340
1341         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1342                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1343 unlock:
1344         spin_unlock(&mc.lock);
1345         return ret;
1346 }
1347
1348 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1349 {
1350         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1351                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1352                         DEFINE_WAIT(wait);
1353                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1354                         /* moving charge context might have finished. */
1355                         if (mc.moving_task)
1356                                 schedule();
1357                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1358                         return true;
1359                 }
1360         }
1361         return false;
1362 }
1363
1364 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1365 {
1366         struct seq_buf s;
1367         int i;
1368
1369         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1370         if (!s.buffer)
1371                 return NULL;
1372
1373         /*
1374          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1375          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1376          *
1377          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1378          * 1) generic big picture -> specifics and details
1379          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1380          *
1381          * Current memory state:
1382          */
1383
1384         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1385                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1386                        PAGE_SIZE);
1387         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1388                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1389                        PAGE_SIZE);
1390         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1391                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1392                        1024);
1393         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1394                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1395                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1396                        PAGE_SIZE);
1397         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1398                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1399                        PAGE_SIZE);
1400
1401         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1402                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1403                        PAGE_SIZE);
1404         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1405                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1406                        PAGE_SIZE);
1407         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1408                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1409                        PAGE_SIZE);
1410         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1411                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413
1414         /*
1415          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1416          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1417          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1418          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1419          */
1420         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1421                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1422                        PAGE_SIZE);
1423
1424         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1425                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1426                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1427                                PAGE_SIZE);
1428
1429         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1430                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1431                        PAGE_SIZE);
1432         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1433                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1434                        PAGE_SIZE);
1435
1436         /* Accumulated memory events */
1437
1438         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1439         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1440
1441         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1442                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1443         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1444                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1445         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1446                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1447
1448         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1449         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1450                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1451                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1452         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1453                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1454                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1456         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1457         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1458         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1459
1460 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1461         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1462                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1463         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1464                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1465 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1466
1467         /* The above should easily fit into one page */
1468         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1469
1470         return s.buffer;
1471 }
1472
1473 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1474 /**
1475  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1476  * memory controller.
1477  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1478  * @p: Task that is going to be killed
1479  *
1480  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1481  * enabled
1482  */
1483 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1484 {
1485         rcu_read_lock();
1486
1487         if (memcg) {
1488                 pr_cont(",oom_memcg=");
1489                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1490         } else
1491                 pr_cont(",global_oom");
1492         if (p) {
1493                 pr_cont(",task_memcg=");
1494                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1495         }
1496         rcu_read_unlock();
1497 }
1498
1499 /**
1500  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1501  * memory controller.
1502  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1503  */
1504 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1505 {
1506         char *buf;
1507
1508         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1509                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1510                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1511         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1512                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1513                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1514                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1515         else {
1516                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1517                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1518                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1519                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1520                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1521                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1522         }
1523
1524         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1525         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1526         pr_cont(":");
1527         buf = memory_stat_format(memcg);
1528         if (!buf)
1529                 return;
1530         pr_info("%s", buf);
1531         kfree(buf);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1536  */
1537 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1538 {
1539         unsigned long max;
1540
1541         max = memcg->memory.max;
1542         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1543                 unsigned long memsw_max;
1544                 unsigned long swap_max;
1545
1546                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1547                 swap_max = memcg->swap.max;
1548                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1549                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1550         }
1551         return max;
1552 }
1553
1554 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1555                                      int order)
1556 {
1557         struct oom_control oc = {
1558                 .zonelist = NULL,
1559                 .nodemask = NULL,
1560                 .memcg = memcg,
1561                 .gfp_mask = gfp_mask,
1562                 .order = order,
1563         };
1564         bool ret;
1565
1566         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1567                 return true;
1568         /*
1569          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1570          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1571          */
1572         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1573         mutex_unlock(&oom_lock);
1574         return ret;
1575 }
1576
1577 #if MAX_NUMNODES > 1
1578
1579 /**
1580  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1581  * @memcg: the target memcg
1582  * @nid: the node ID to be checked.
1583  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1584  *
1585  * This function returns whether the specified memcg contains any
1586  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1587  * pages in the node.
1588  */
1589 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1590                 int nid, bool noswap)
1591 {
1592         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1593
1594         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1595             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1596                 return true;
1597         if (noswap || !total_swap_pages)
1598                 return false;
1599         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1600             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1601                 return true;
1602         return false;
1603
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1608  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1609  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1610  *
1611  */
1612 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1613 {
1614         int nid;
1615         /*
1616          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1617          * pagein/pageout changes since the last update.
1618          */
1619         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1620                 return;
1621         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1622                 return;
1623
1624         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1625         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1626
1627         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1628
1629                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1630                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1631         }
1632
1633         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1634         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1639  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1640  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1641  *
1642  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1643  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1644  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1645  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1646  *
1647  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1648  */
1649 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1650 {
1651         int node;
1652
1653         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1654         node = memcg->last_scanned_node;
1655
1656         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1657         /*
1658          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1659          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1660          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1661          */
1662         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1663                 node = numa_node_id();
1664
1665         memcg->last_scanned_node = node;
1666         return node;
1667 }
1668 #else
1669 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1670 {
1671         return 0;
1672 }
1673 #endif
1674
1675 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1676                                    pg_data_t *pgdat,
1677                                    gfp_t gfp_mask,
1678                                    unsigned long *total_scanned)
1679 {
1680         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1681         int total = 0;
1682         int loop = 0;
1683         unsigned long excess;
1684         unsigned long nr_scanned;
1685         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1686                 .pgdat = pgdat,
1687                 .priority = 0,
1688         };
1689
1690         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1691
1692         while (1) {
1693                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1694                 if (!victim) {
1695                         loop++;
1696                         if (loop >= 2) {
1697                                 /*
1698                                  * If we have not been able to reclaim
1699                                  * anything, it might because there are
1700                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1701                                  */
1702                                 if (!total)
1703                                         break;
1704                                 /*
1705                                  * We want to do more targeted reclaim.
1706                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1707                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1708                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1709                                  */
1710                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1711                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1712                                         break;
1713                         }
1714                         continue;
1715                 }
1716                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1717                                         pgdat, &nr_scanned);
1718                 *total_scanned += nr_scanned;
1719                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1720                         break;
1721         }
1722         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1723         return total;
1724 }
1725
1726 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1727 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1728         .name = "memcg_oom_lock",
1729 };
1730 #endif
1731
1732 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1733
1734 /*
1735  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1736  * If someone is running, return false.
1737  */
1738 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1739 {
1740         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1741
1742         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1743
1744         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1745                 if (iter->oom_lock) {
1746                         /*
1747                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1748                          * so we cannot give a lock.
1749                          */
1750                         failed = iter;
1751                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1752                         break;
1753                 } else
1754                         iter->oom_lock = true;
1755         }
1756
1757         if (failed) {
1758                 /*
1759                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1760                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1761                  */
1762                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1763                         if (iter == failed) {
1764                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1765                                 break;
1766                         }
1767                         iter->oom_lock = false;
1768                 }
1769         } else
1770                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1771
1772         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1773
1774         return !failed;
1775 }
1776
1777 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1778 {
1779         struct mem_cgroup *iter;
1780
1781         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1782         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1783         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1784                 iter->oom_lock = false;
1785         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1786 }
1787
1788 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1789 {
1790         struct mem_cgroup *iter;
1791
1792         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1793         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1794                 iter->under_oom++;
1795         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1796 }
1797
1798 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1799 {
1800         struct mem_cgroup *iter;
1801
1802         /*
1803          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1804          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1805          */
1806         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1807         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1808                 if (iter->under_oom > 0)
1809                         iter->under_oom--;
1810         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1811 }
1812
1813 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1814
1815 struct oom_wait_info {
1816         struct mem_cgroup *memcg;
1817         wait_queue_entry_t      wait;
1818 };
1819
1820 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1821         unsigned mode, int sync, void *arg)
1822 {
1823         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1824         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1825         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1826
1827         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1828         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1829
1830         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1831             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1832                 return 0;
1833         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1834 }
1835
1836 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1837 {
1838         /*
1839          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1840          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1841          * this function is called as a result of userland actions
1842          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1843          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1844          * triggering notification.
1845          */
1846         if (memcg && memcg->under_oom)
1847                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1848 }
1849
1850 enum oom_status {
1851         OOM_SUCCESS,
1852         OOM_FAILED,
1853         OOM_ASYNC,
1854         OOM_SKIPPED
1855 };
1856
1857 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1858 {
1859         enum oom_status ret;
1860         bool locked;
1861
1862         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1863                 return OOM_SKIPPED;
1864
1865         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1866
1867         /*
1868          * We are in the middle of the charge context here, so we
1869          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1870          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1871          *
1872          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1873          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1874          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1875          * released.
1876          *
1877          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1878          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1879          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1880          * invoke the oom killer here.
1881          *
1882          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1883          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1884          */
1885         if (memcg->oom_kill_disable) {
1886                 if (!current->in_user_fault)
1887                         return OOM_SKIPPED;
1888                 css_get(&memcg->css);
1889                 current->memcg_in_oom = memcg;
1890                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1891                 current->memcg_oom_order = order;
1892
1893                 return OOM_ASYNC;
1894         }
1895
1896         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1897
1898         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1899
1900         if (locked)
1901                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1902
1903         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1904         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1905                 ret = OOM_SUCCESS;
1906         else
1907                 ret = OOM_FAILED;
1908
1909         if (locked)
1910                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1911
1912         return ret;
1913 }
1914
1915 /**
1916  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1917  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1918  *
1919  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1920  * handler was enabled.
1921  *
1922  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1923  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1924  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1925  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1926  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1927  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1928  *
1929  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1930  * completed, %false otherwise.
1931  */
1932 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1933 {
1934         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1935         struct oom_wait_info owait;
1936         bool locked;
1937
1938         /* OOM is global, do not handle */
1939         if (!memcg)
1940                 return false;
1941
1942         if (!handle)
1943                 goto cleanup;
1944
1945         owait.memcg = memcg;
1946         owait.wait.flags = 0;
1947         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1948         owait.wait.private = current;
1949         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1950
1951         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1952         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1953
1954         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1955
1956         if (locked)
1957                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1958
1959         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1960                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1961                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1962                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1963                                          current->memcg_oom_order);
1964         } else {
1965                 schedule();
1966                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1967                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1968         }
1969
1970         if (locked) {
1971                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1972                 /*
1973                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1974                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1975                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1976                  */
1977                 memcg_oom_recover(memcg);
1978         }
1979 cleanup:
1980         current->memcg_in_oom = NULL;
1981         css_put(&memcg->css);
1982         return true;
1983 }
1984
1985 /**
1986  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1987  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1988  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1989  *
1990  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1991  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1992  *
1993  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1994  */
1995 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1996                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1997 {
1998         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1999         struct mem_cgroup *memcg;
2000
2001         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2002                 return NULL;
2003
2004         if (!oom_domain)
2005                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2006
2007         rcu_read_lock();
2008
2009         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2010         if (memcg == root_mem_cgroup)
2011                 goto out;
2012
2013         /*
2014          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2015          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2016          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2017          */
2018         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2019                 if (memcg->oom_group)
2020                         oom_group = memcg;
2021
2022                 if (memcg == oom_domain)
2023                         break;
2024         }
2025
2026         if (oom_group)
2027                 css_get(&oom_group->css);
2028 out:
2029         rcu_read_unlock();
2030
2031         return oom_group;
2032 }
2033
2034 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2035 {
2036         pr_info("Tasks in ");
2037         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2038         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2039 }
2040
2041 /**
2042  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2043  * @page: the page
2044  *
2045  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2046  * another cgroup.
2047  *
2048  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2049  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2050  * when @page might get freed inside the locked section.
2051  */
2052 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2053 {
2054         struct mem_cgroup *memcg;
2055         unsigned long flags;
2056
2057         /*
2058          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2059          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2060          * because page moving starts with an RCU grace period.
2061          *
2062          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2063          * the page state that is going to change is the only thing
2064          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2065          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2066          * keep off truncation, migration and so forth.
2067          */
2068         rcu_read_lock();
2069
2070         if (mem_cgroup_disabled())
2071                 return NULL;
2072 again:
2073         memcg = page->mem_cgroup;
2074         if (unlikely(!memcg))
2075                 return NULL;
2076
2077         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2078                 return memcg;
2079
2080         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2081         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2082                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2083                 goto again;
2084         }
2085
2086         /*
2087          * When charge migration first begins, we can have locked and
2088          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2089          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2090          */
2091         memcg->move_lock_task = current;
2092         memcg->move_lock_flags = flags;
2093
2094         return memcg;
2095 }
2096 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2097
2098 /**
2099  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2100  * @memcg: the memcg
2101  *
2102  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2103  */
2104 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2105 {
2106         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2107                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2108
2109                 memcg->move_lock_task = NULL;
2110                 memcg->move_lock_flags = 0;
2111
2112                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2113         }
2114
2115         rcu_read_unlock();
2116 }
2117
2118 /**
2119  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2120  * @page: the page
2121  */
2122 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2123 {
2124         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2125 }
2126 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2127
2128 struct memcg_stock_pcp {
2129         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2130         unsigned int nr_pages;
2131         struct work_struct work;
2132         unsigned long flags;
2133 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2134 };
2135 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2136 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2137
2138 /**
2139  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2140  * @memcg: memcg to consume from.
2141  * @nr_pages: how many pages to charge.
2142  *
2143  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2144  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2145  * service an allocation will refill the stock.
2146  *
2147  * returns true if successful, false otherwise.
2148  */
2149 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2150 {
2151         struct memcg_stock_pcp *stock;
2152         unsigned long flags;
2153         bool ret = false;
2154
2155         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2156                 return ret;
2157
2158         local_irq_save(flags);
2159
2160         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2161         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2162                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2163                 ret = true;
2164         }
2165
2166         local_irq_restore(flags);
2167
2168         return ret;
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2173  */
2174 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2175 {
2176         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2177
2178         if (stock->nr_pages) {
2179                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2180                 if (do_memsw_account())
2181                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2182                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2183                 stock->nr_pages = 0;
2184         }
2185         stock->cached = NULL;
2186 }
2187
2188 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2189 {
2190         struct memcg_stock_pcp *stock;
2191         unsigned long flags;
2192
2193         /*
2194          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2195          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2196          */
2197         local_irq_save(flags);
2198
2199         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2200         drain_stock(stock);
2201         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2202
2203         local_irq_restore(flags);
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2208  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2209  */
2210 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2211 {
2212         struct memcg_stock_pcp *stock;
2213         unsigned long flags;
2214
2215         local_irq_save(flags);
2216
2217         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2218         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2219                 drain_stock(stock);
2220                 stock->cached = memcg;
2221         }
2222         stock->nr_pages += nr_pages;
2223
2224         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2225                 drain_stock(stock);
2226
2227         local_irq_restore(flags);
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2232  * of the hierarchy under it.
2233  */
2234 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2235 {
2236         int cpu, curcpu;
2237
2238         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2239         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2240                 return;
2241         /*
2242          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2243          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2244          * as well as workers from this path always operate on the local
2245          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2246          */
2247         curcpu = get_cpu();
2248         for_each_online_cpu(cpu) {
2249                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2250                 struct mem_cgroup *memcg;
2251
2252                 memcg = stock->cached;
2253                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2254                         continue;
2255                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2256                         css_put(&memcg->css);
2257                         continue;
2258                 }
2259                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2260                         if (cpu == curcpu)
2261                                 drain_local_stock(&stock->work);
2262                         else
2263                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2264                 }
2265                 css_put(&memcg->css);
2266         }
2267         put_cpu();
2268         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2269 }
2270
2271 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2272 {
2273         struct memcg_stock_pcp *stock;
2274         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2275
2276         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2277         drain_stock(stock);
2278
2279         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2280                 int i;
2281
2282                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2283                         int nid;
2284                         long x;
2285
2286                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2287                         if (x)
2288                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2289                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2290
2291                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2292                                 continue;
2293
2294                         for_each_node(nid) {
2295                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2296
2297                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2298                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2299                                 if (x)
2300                                         do {
2301                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2302                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2303                         }
2304                 }
2305
2306                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2307                         long x;
2308
2309                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2310                         if (x)
2311                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2312                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2313                 }
2314         }
2315
2316         return 0;
2317 }
2318
2319 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2320                          unsigned int nr_pages,
2321                          gfp_t gfp_mask)
2322 {
2323         do {
2324                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2325                         continue;
2326                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2327                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2328         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2329 }
2330
2331 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2332 {
2333         struct mem_cgroup *memcg;
2334
2335         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2336         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2337 }
2338
2339 /*
2340  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2341  * and reclaims memory over the high limit.
2342  */
2343 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2344 {
2345         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2346         struct mem_cgroup *memcg;
2347
2348         if (likely(!nr_pages))
2349                 return;
2350
2351         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2352         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2353         css_put(&memcg->css);
2354         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2355 }
2356
2357 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2358                       unsigned int nr_pages)
2359 {
2360         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2361         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2362         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2363         struct page_counter *counter;
2364         unsigned long nr_reclaimed;
2365         bool may_swap = true;
2366         bool drained = false;
2367         enum oom_status oom_status;
2368
2369         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2370                 return 0;
2371 retry:
2372         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2373                 return 0;
2374
2375         if (!do_memsw_account() ||
2376             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2377                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2378                         goto done_restock;
2379                 if (do_memsw_account())
2380                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2381                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2382         } else {
2383                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2384                 may_swap = false;
2385         }
2386
2387         if (batch > nr_pages) {
2388                 batch = nr_pages;
2389                 goto retry;
2390         }
2391
2392         /*
2393          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2394          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2395          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2396          * free their memory.
2397          */
2398         if (unlikely(should_force_charge()))
2399                 goto force;
2400
2401         /*
2402          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2403          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2404          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2405          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2406          */
2407         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2408                 goto force;
2409
2410         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2411                 goto nomem;
2412
2413         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2414                 goto nomem;
2415
2416         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2417
2418         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2419                                                     gfp_mask, may_swap);
2420
2421         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2422                 goto retry;
2423
2424         if (!drained) {
2425                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2426                 drained = true;
2427                 goto retry;
2428         }
2429
2430         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2431                 goto nomem;
2432         /*
2433          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2434          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2435          * before killing the task.
2436          *
2437          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2438          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2439          * to regular pages anyway in case of failure.
2440          */
2441         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2442                 goto retry;
2443         /*
2444          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2445          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2446          */
2447         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2448                 goto retry;
2449
2450         if (nr_retries--)
2451                 goto retry;
2452
2453         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2454                 goto nomem;
2455
2456         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2457                 goto force;
2458
2459         if (fatal_signal_pending(current))
2460                 goto force;
2461
2462         /*
2463          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2464          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2465          * couldn't make any progress.
2466          */
2467         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2468                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2469         switch (oom_status) {
2470         case OOM_SUCCESS:
2471                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2472                 goto retry;
2473         case OOM_FAILED:
2474                 goto force;
2475         default:
2476                 goto nomem;
2477         }
2478 nomem:
2479         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2480                 return -ENOMEM;
2481 force:
2482         /*
2483          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2484          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2485          * temporarily by force charging it.
2486          */
2487         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2488         if (do_memsw_account())
2489                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2490         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2491
2492         return 0;
2493
2494 done_restock:
2495         css_get_many(&memcg->css, batch);
2496         if (batch > nr_pages)
2497                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2498
2499         /*
2500          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2501          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2502          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2503          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2504          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2505          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2506          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2507          */
2508         do {
2509                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2510                         /* Don't bother a random interrupted task */
2511                         if (in_interrupt()) {
2512                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2513                                 break;
2514                         }
2515                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2516                         set_notify_resume(current);
2517                         break;
2518                 }
2519         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2520
2521         return 0;
2522 }
2523
2524 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2525 {
2526         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2527                 return;
2528
2529         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2530         if (do_memsw_account())
2531                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2532
2533         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2534 }
2535
2536 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2537 {
2538         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2539
2540         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2541         if (PageLRU(page)) {
2542                 struct lruvec *lruvec;
2543
2544                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2545                 ClearPageLRU(page);
2546                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2547                 *isolated = 1;
2548         } else
2549                 *isolated = 0;
2550 }
2551
2552 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2553 {
2554         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2555
2556         if (isolated) {
2557                 struct lruvec *lruvec;
2558
2559                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2560                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2561                 SetPageLRU(page);
2562                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2563         }
2564         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2565 }
2566
2567 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2568                           bool lrucare)
2569 {
2570         int isolated;
2571
2572         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2573
2574         /*
2575          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2576          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2577          */
2578         if (lrucare)
2579                 lock_page_lru(page, &isolated);
2580
2581         /*
2582          * Nobody should be changing or seriously looking at
2583          * page->mem_cgroup at this point:
2584          *
2585          * - the page is uncharged
2586          *
2587          * - the page is off-LRU
2588          *
2589          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2590          *   a locked page table
2591          *
2592          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2593          *   have the page locked
2594          */
2595         page->mem_cgroup = memcg;
2596
2597         if (lrucare)
2598                 unlock_page_lru(page, isolated);
2599 }
2600
2601 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2602 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2603 {
2604         int id, size;
2605         int err;
2606
2607         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2608                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2609         if (id < 0)
2610                 return id;
2611
2612         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2613                 return id;
2614
2615         /*
2616          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2617          * so we have to grow them.
2618          */
2619         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2620
2621         size = 2 * (id + 1);
2622         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2623                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2624         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2625                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2626
2627         err = memcg_update_all_caches(size);
2628         if (!err)
2629                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2630         if (!err)
2631                 memcg_nr_cache_ids = size;
2632
2633         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2634
2635         if (err) {
2636                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2637                 return err;
2638         }
2639         return id;
2640 }
2641
2642 static void memcg_free_cache_id(int id)
2643 {
2644         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2645 }
2646
2647 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2648         struct mem_cgroup *memcg;
2649         struct kmem_cache *cachep;
2650         struct work_struct work;
2651 };
2652
2653 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2654 {
2655         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2656                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2657         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2658         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2659
2660         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2661
2662         css_put(&memcg->css);
2663         kfree(cw);
2664 }
2665
2666 /*
2667  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2668  */
2669 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2670                                                struct kmem_cache *cachep)
2671 {
2672         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2673
2674         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2675                 return;
2676
2677         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2678         if (!cw)
2679                 return;
2680
2681         cw->memcg = memcg;
2682         cw->cachep = cachep;
2683         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2684
2685         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2686 }
2687
2688 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2689 {
2690         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2691                 return true;
2692         return false;
2693 }
2694
2695 /**
2696  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2697  * @cachep: the original global kmem cache
2698  *
2699  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2700  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2701  *
2702  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2703  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2704  * go through with the original cache.
2705  *
2706  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2707  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2708  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2709  * reference.
2710  */
2711 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2712 {
2713         struct mem_cgroup *memcg;
2714         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2715         struct memcg_cache_array *arr;
2716         int kmemcg_id;
2717
2718         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2719
2720         if (memcg_kmem_bypass())
2721                 return cachep;
2722
2723         rcu_read_lock();
2724
2725         if (unlikely(current->active_memcg))
2726                 memcg = current->active_memcg;
2727         else
2728                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2729
2730         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2731                 goto out_unlock;
2732
2733         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2734         if (kmemcg_id < 0)
2735                 goto out_unlock;
2736
2737         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2738
2739         /*
2740          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2741          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2742          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2743          */
2744         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2745
2746         /*
2747          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2748          * context), we could be be predictable and return right away.
2749          * This would guarantee that the allocation being performed
2750          * already belongs in the new cache.
2751          *
2752          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2753          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2754          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2755          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2756          * defer everything.
2757          *
2758          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2759          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2760          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2761          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2762          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2763          * creation of a new kmem_cache.
2764          */
2765         if (unlikely(!memcg_cachep))
2766                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2767         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2768                 cachep = memcg_cachep;
2769 out_unlock:
2770         rcu_read_unlock();
2771         return cachep;
2772 }
2773
2774 /**
2775  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2776  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2777  */
2778 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2779 {
2780         if (!is_root_cache(cachep))
2781                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2782 }
2783
2784 /**
2785  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2786  * @page: page to charge
2787  * @gfp: reclaim mode
2788  * @order: allocation order
2789  * @memcg: memory cgroup to charge
2790  *
2791  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2792  */
2793 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2794                             struct mem_cgroup *memcg)
2795 {
2796         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2797         struct page_counter *counter;
2798         int ret;
2799
2800         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2801         if (ret)
2802                 return ret;
2803
2804         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2805             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2806                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2807                 return -ENOMEM;
2808         }
2809         return 0;
2810 }
2811
2812 /**
2813  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2814  * @page: page to charge
2815  * @gfp: reclaim mode
2816  * @order: allocation order
2817  *
2818  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2819  */
2820 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2821 {
2822         struct mem_cgroup *memcg;
2823         int ret = 0;
2824
2825         if (memcg_kmem_bypass())
2826                 return 0;
2827
2828         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2829         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2830                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2831                 if (!ret) {
2832                         page->mem_cgroup = memcg;
2833                         __SetPageKmemcg(page);
2834                 }
2835         }
2836         css_put(&memcg->css);
2837         return ret;
2838 }
2839
2840 /**
2841  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2842  * @memcg: memcg to uncharge
2843  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2844  */
2845 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2846                                  unsigned int nr_pages)
2847 {
2848         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2849                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2850
2851         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2852         if (do_memsw_account())
2853                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2854 }
2855 /**
2856  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2857  * @page: page to uncharge
2858  * @order: allocation order
2859  */
2860 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2861 {
2862         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2863         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2864
2865         if (!memcg)
2866                 return;
2867
2868         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2869         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2870         page->mem_cgroup = NULL;
2871
2872         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2873         if (PageKmemcg(page))
2874                 __ClearPageKmemcg(page);
2875
2876         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2877 }
2878 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2879
2880 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2881
2882 /*
2883  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2884  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2885  */
2886 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2887 {
2888         int i;
2889
2890         if (mem_cgroup_disabled())
2891                 return;
2892
2893         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2894                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2895
2896         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2897 }
2898 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2899
2900 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2901 /**
2902  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2903  * @entry: swap entry to be moved
2904  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2905  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2906  *
2907  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2908  * as the mem_cgroup's id of @from.
2909  *
2910  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2911  *
2912  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2913  * both res and memsw, and called css_get().
2914  */
2915 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2916                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2917 {
2918         unsigned short old_id, new_id;
2919
2920         old_id = mem_cgroup_id(from);
2921         new_id = mem_cgroup_id(to);
2922
2923         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2924                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2925                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2926                 return 0;
2927         }
2928         return -EINVAL;
2929 }
2930 #else
2931 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2932                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2933 {
2934         return -EINVAL;
2935 }
2936 #endif
2937
2938 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2939
2940 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2941                                  unsigned long max, bool memsw)
2942 {
2943         bool enlarge = false;
2944         bool drained = false;
2945         int ret;
2946         bool limits_invariant;
2947         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2948
2949         do {
2950                 if (signal_pending(current)) {
2951                         ret = -EINTR;
2952                         break;
2953                 }
2954
2955                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2956                 /*
2957                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2958                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2959                  */
2960                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2961                                            max <= memcg->memsw.max;
2962                 if (!limits_invariant) {
2963                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2964                         ret = -EINVAL;
2965                         break;
2966                 }
2967                 if (max > counter->max)
2968                         enlarge = true;
2969                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2970                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2971
2972                 if (!ret)
2973                         break;
2974
2975                 if (!drained) {
2976                         drain_all_stock(memcg);
2977                         drained = true;
2978                         continue;
2979                 }
2980
2981                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2982                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2983                         ret = -EBUSY;
2984                         break;
2985                 }
2986         } while (true);
2987
2988         if (!ret && enlarge)
2989                 memcg_oom_recover(memcg);
2990
2991         return ret;
2992 }
2993
2994 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2995                                             gfp_t gfp_mask,
2996                                             unsigned long *total_scanned)
2997 {
2998         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2999         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3000         unsigned long reclaimed;
3001         int loop = 0;
3002         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3003         unsigned long excess;
3004         unsigned long nr_scanned;
3005
3006         if (order > 0)
3007                 return 0;
3008
3009         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3010
3011         /*
3012          * Do not even bother to check the largest node if the root
3013          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3014          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3015          */
3016         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3017                 return 0;
3018
3019         /*
3020          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3021          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3022          * pressure
3023          */
3024         do {
3025                 if (next_mz)
3026                         mz = next_mz;
3027                 else
3028                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3029                 if (!mz)
3030                         break;
3031
3032                 nr_scanned = 0;
3033                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3034                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3035                 nr_reclaimed += reclaimed;
3036                 *total_scanned += nr_scanned;
3037                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3038                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3039
3040                 /*
3041                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3042                  * it is time to move on to the next cgroup
3043                  */
3044                 next_mz = NULL;
3045                 if (!reclaimed)
3046                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3047
3048                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3049                 /*
3050                  * One school of thought says that we should not add
3051                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3052                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3053                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3054                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3055                  * term TODO.
3056                  */
3057                 /* If excess == 0, no tree ops */
3058                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3059                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3060                 css_put(&mz->memcg->css);
3061                 loop++;
3062                 /*
3063                  * Could not reclaim anything and there are no more
3064                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3065                  * reclaiming anything.
3066                  */
3067                 if (!nr_reclaimed &&
3068                         (next_mz == NULL ||
3069                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3070                         break;
3071         } while (!nr_reclaimed);
3072         if (next_mz)
3073                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3074         return nr_reclaimed;
3075 }
3076
3077 /*
3078  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3079  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3080  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3081  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3082  */
3083 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3084 {
3085         bool ret;
3086
3087         rcu_read_lock();
3088         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3089         rcu_read_unlock();
3090         return ret;
3091 }
3092
3093 /*
3094  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3095  *
3096  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3097  */
3098 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3099 {
3100         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3101
3102         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3103         lru_add_drain_all();
3104
3105         drain_all_stock(memcg);
3106
3107         /* try to free all pages in this cgroup */
3108         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3109                 int progress;
3110
3111                 if (signal_pending(current))
3112                         return -EINTR;
3113
3114                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3115                                                         GFP_KERNEL, true);
3116                 if (!progress) {
3117                         nr_retries--;
3118                         /* maybe some writeback is necessary */
3119                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3120                 }
3121
3122         }
3123
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3128                                             char *buf, size_t nbytes,
3129                                             loff_t off)
3130 {
3131         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3132
3133         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3134                 return -EINVAL;
3135         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3136 }
3137
3138 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3139                                      struct cftype *cft)
3140 {
3141         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3142 }
3143
3144 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3145                                       struct cftype *cft, u64 val)
3146 {
3147         int retval = 0;
3148         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3149         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3150
3151         if (memcg->use_hierarchy == val)
3152                 return 0;
3153
3154         /*
3155          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3156          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3157          * occur, provided the current cgroup has no children.
3158          *
3159          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3160          * set if there are no children.
3161          */
3162         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3163                                 (val == 1 || val == 0)) {
3164                 if (!memcg_has_children(memcg))
3165                         memcg->use_hierarchy = val;
3166                 else
3167                         retval = -EBUSY;
3168         } else
3169                 retval = -EINVAL;
3170
3171         return retval;
3172 }
3173
3174 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3175 {
3176         unsigned long val;
3177
3178         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3179                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3180                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3181                 if (swap)
3182                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3183         } else {
3184                 if (!swap)
3185                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3186                 else
3187                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3188         }
3189         return val;
3190 }
3191
3192 enum {
3193         RES_USAGE,
3194         RES_LIMIT,
3195         RES_MAX_USAGE,
3196         RES_FAILCNT,
3197         RES_SOFT_LIMIT,
3198 };
3199
3200 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3201                                struct cftype *cft)
3202 {
3203         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3204         struct page_counter *counter;
3205
3206         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3207         case _MEM:
3208                 counter = &memcg->memory;
3209                 break;
3210         case _MEMSWAP:
3211                 counter = &memcg->memsw;
3212                 break;
3213         case _KMEM:
3214                 counter = &memcg->kmem;
3215                 break;
3216         case _TCP:
3217                 counter = &memcg->tcpmem;
3218                 break;
3219         default:
3220                 BUG();
3221         }
3222
3223         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3224         case RES_USAGE:
3225                 if (counter == &memcg->memory)
3226                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3227                 if (counter == &memcg->memsw)
3228                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3229                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3230         case RES_LIMIT:
3231                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3232         case RES_MAX_USAGE:
3233                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3234         case RES_FAILCNT:
3235                 return counter->failcnt;
3236         case RES_SOFT_LIMIT:
3237                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3238         default:
3239                 BUG();
3240         }
3241 }
3242
3243 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3244 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3245 {
3246         int memcg_id;
3247
3248         if (cgroup_memory_nokmem)
3249                 return 0;
3250
3251         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3252         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3253
3254         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3255         if (memcg_id < 0)
3256                 return memcg_id;
3257
3258         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3259         /*
3260          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3261          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3262          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3263          * patched.
3264          */
3265         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3266         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3267         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3268
3269         return 0;
3270 }
3271
3272 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3273 {
3274         struct cgroup_subsys_state *css;
3275         struct mem_cgroup *parent, *child;
3276         int kmemcg_id;
3277
3278         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3279                 return;
3280         /*
3281          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3282          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3283          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3284          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3285          */
3286         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3287
3288         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3289         if (!parent)
3290                 parent = root_mem_cgroup;
3291
3292         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3293
3294         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3295         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3296
3297         /*
3298          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3299          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3300          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3301          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3302          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3303          * memcg_drain_all_list_lrus().
3304          */
3305         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3306         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3307                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3308                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3309                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3310                 if (!memcg->use_hierarchy)
3311                         break;
3312         }
3313         rcu_read_unlock();
3314
3315         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3316
3317         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3318 }
3319
3320 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3321 {
3322         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3323         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3324                 memcg_offline_kmem(memcg);
3325
3326         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3327                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3328                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3329         }
3330 }
3331 #else
3332 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3333 {
3334         return 0;
3335 }
3336 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3337 {
3338 }
3339 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3340 {
3341 }
3342 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3343
3344 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3345                                  unsigned long max)
3346 {
3347         int ret;
3348
3349         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3350         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3351         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3352         return ret;
3353 }
3354
3355 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3356 {
3357         int ret;
3358
3359         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3360
3361         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3362         if (ret)
3363                 goto out;
3364
3365         if (!memcg->tcpmem_active) {
3366                 /*
3367                  * The active flag needs to be written after the static_key
3368                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3369                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3370                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3371                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3372                  *
3373                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3374                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3375                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3376                  * yet, we'll lose accounting.
3377                  *
3378                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3379                  * because when this value change, the code to process it is not
3380                  * patched in yet.
3381                  */
3382                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3383                 memcg->tcpmem_active = true;
3384         }
3385 out:
3386         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3387         return ret;
3388 }
3389
3390 /*
3391  * The user of this function is...
3392  * RES_LIMIT.
3393  */
3394 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3395                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3396 {
3397         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3398         unsigned long nr_pages;
3399         int ret;
3400
3401         buf = strstrip(buf);
3402         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3403         if (ret)
3404                 return ret;
3405
3406         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3407         case RES_LIMIT:
3408                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3409                         ret = -EINVAL;
3410                         break;
3411                 }
3412                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3413                 case _MEM:
3414                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3415                         break;
3416                 case _MEMSWAP:
3417                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3418                         break;
3419                 case _KMEM:
3420                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3421                         break;
3422                 case _TCP:
3423                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3424                         break;
3425                 }
3426                 break;
3427         case RES_SOFT_LIMIT:
3428                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3429                 ret = 0;
3430                 break;
3431         }
3432         return ret ?: nbytes;
3433 }
3434
3435 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3436                                 size_t nbytes, loff_t off)
3437 {
3438         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3439         struct page_counter *counter;
3440
3441         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3442         case _MEM:
3443                 counter = &memcg->memory;
3444                 break;
3445         case _MEMSWAP:
3446                 counter = &memcg->memsw;
3447                 break;
3448         case _KMEM:
3449                 counter = &memcg->kmem;
3450                 break;
3451         case _TCP:
3452                 counter = &memcg->tcpmem;
3453                 break;
3454         default:
3455                 BUG();
3456         }
3457
3458         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3459         case RES_MAX_USAGE:
3460                 page_counter_reset_watermark(counter);
3461                 break;
3462         case RES_FAILCNT:
3463                 counter->failcnt = 0;
3464                 break;
3465         default:
3466                 BUG();
3467         }
3468
3469         return nbytes;
3470 }
3471
3472 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3473                                         struct cftype *cft)
3474 {
3475         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3476 }
3477
3478 #ifdef CONFIG_MMU
3479 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3480                                         struct cftype *cft, u64 val)
3481 {
3482         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3483
3484         if (val & ~MOVE_MASK)
3485                 return -EINVAL;
3486
3487         /*
3488          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3489          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3490          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3491          * affect task migrations starting after the change.
3492          */
3493         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3494         return 0;
3495 }
3496 #else
3497 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3498                                         struct cftype *cft, u64 val)
3499 {
3500         return -ENOSYS;
3501 }
3502 #endif
3503
3504 #ifdef CONFIG_NUMA
3505
3506 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3507 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3508 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3509
3510 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3511                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3512 {
3513         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3514         unsigned long nr = 0;
3515         enum lru_list lru;
3516
3517         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3518
3519         for_each_lru(lru) {
3520                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3521                         continue;
3522                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3523         }
3524         return nr;
3525 }
3526
3527 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3528                                              unsigned int lru_mask)
3529 {
3530         unsigned long nr = 0;
3531         enum lru_list lru;
3532
3533         for_each_lru(lru) {
3534                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3535                         continue;
3536                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3537         }
3538         return nr;
3539 }
3540
3541 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3542 {
3543         struct numa_stat {
3544                 const char *name;
3545                 unsigned int lru_mask;
3546         };
3547
3548         static const struct numa_stat stats[] = {
3549                 { "total", LRU_ALL },
3550                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3551                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3552                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3553         };
3554         const struct numa_stat *stat;
3555         int nid;
3556         unsigned long nr;
3557         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3558
3559         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3560                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3561                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3562                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3563                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3564                                                           stat->lru_mask);
3565                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3566                 }
3567                 seq_putc(m, '\n');
3568         }
3569
3570         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3571                 struct mem_cgroup *iter;
3572
3573                 nr = 0;
3574                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3575                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3576                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3577                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3578                         nr = 0;
3579                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3580                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3581                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3582                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3583                 }
3584                 seq_putc(m, '\n');
3585         }
3586
3587         return 0;
3588 }
3589 #endif /* CONFIG_NUMA */
3590
3591 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3592         MEMCG_CACHE,
3593         MEMCG_RSS,
3594         MEMCG_RSS_HUGE,
3595         NR_SHMEM,
3596         NR_FILE_MAPPED,
3597         NR_FILE_DIRTY,
3598         NR_WRITEBACK,
3599         MEMCG_SWAP,
3600 };
3601
3602 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3603         "cache",
3604         "rss",
3605         "rss_huge",
3606         "shmem",
3607         "mapped_file",
3608         "dirty",
3609         "writeback",
3610         "swap",
3611 };
3612
3613 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3614 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3615         PGPGIN,
3616         PGPGOUT,
3617         PGFAULT,
3618         PGMAJFAULT,
3619 };
3620
3621 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3622         "pgpgin",
3623         "pgpgout",
3624         "pgfault",
3625         "pgmajfault",
3626 };
3627
3628 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3629 {
3630         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3631         unsigned long memory, memsw;
3632         struct mem_cgroup *mi;
3633         unsigned int i;
3634
3635         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3636         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3637
3638         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3639                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3640                         continue;
3641                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3642                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3643                            PAGE_SIZE);
3644         }
3645
3646         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3647                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3648                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3649
3650         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3651                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3652                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3653                            PAGE_SIZE);
3654
3655         /* Hierarchical information */
3656         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3657         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3658                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3659                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3660         }
3661         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3662                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3663         if (do_memsw_account())
3664                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3665                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3666
3667         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3668                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3669                         continue;
3670                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3671                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3672                            PAGE_SIZE);
3673         }
3674
3675         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3676                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3677                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3678
3679         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3680                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3681                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3682                            PAGE_SIZE);
3683
3684 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3685         {
3686                 pg_data_t *pgdat;
3687                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3688                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3689                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3690                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3691
3692                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3693                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3694                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3695
3696                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3697                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3698                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3699                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3700                 }
3701                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3702                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3703                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3704                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3705         }
3706 #endif
3707
3708         return 0;
3709 }
3710
3711 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3712                                       struct cftype *cft)
3713 {
3714         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3715
3716         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3717 }
3718
3719 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3720                                        struct cftype *cft, u64 val)
3721 {
3722         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3723
3724         if (val > 100)
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         if (css->parent)
3728                 memcg->swappiness = val;
3729         else
3730                 vm_swappiness = val;
3731
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3736 {
3737         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3738         unsigned long usage;
3739         int i;
3740
3741         rcu_read_lock();
3742         if (!swap)
3743                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3744         else
3745                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3746
3747         if (!t)
3748                 goto unlock;
3749
3750         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3751
3752         /*
3753          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3754          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3755          * call of __mem_cgroup_threshold().
3756          */
3757         i = t->current_threshold;
3758
3759         /*
3760          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3761          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3762          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3763          * only one element of the array here.
3764          */
3765         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3766                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3767
3768         /* i = current_threshold + 1 */
3769         i++;
3770
3771         /*
3772          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3773          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3774          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3775          * only one element of the array here.
3776          */
3777         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3778                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3779
3780         /* Update current_threshold */
3781         t->current_threshold = i - 1;
3782 unlock:
3783         rcu_read_unlock();
3784 }
3785
3786 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3787 {
3788         while (memcg) {
3789                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3790                 if (do_memsw_account())
3791                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3792
3793                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3794         }
3795 }
3796
3797 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3798 {
3799         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3800         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3801
3802         if (_a->threshold > _b->threshold)
3803                 return 1;
3804
3805         if (_a->threshold < _b->threshold)
3806                 return -1;
3807
3808         return 0;
3809 }
3810
3811 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3812 {
3813         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3814
3815         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3816
3817         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3818                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3819
3820         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3821         return 0;
3822 }
3823
3824 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3825 {
3826         struct mem_cgroup *iter;
3827
3828         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3829                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3830 }
3831
3832 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3833         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3834 {
3835         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3836         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3837         unsigned long threshold;
3838         unsigned long usage;
3839         int i, size, ret;
3840
3841         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3842         if (ret)
3843                 return ret;
3844
3845         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3846
3847         if (type == _MEM) {
3848                 thresholds = &memcg->thresholds;
3849                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3850         } else if (type == _MEMSWAP) {
3851                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3852                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3853         } else
3854                 BUG();
3855
3856         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3857         if (thresholds->primary)
3858                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3859
3860         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3861
3862         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3863         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3864         if (!new) {
3865                 ret = -ENOMEM;
3866                 goto unlock;
3867         }
3868         new->size = size;
3869
3870         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3871         if (thresholds->primary) {
3872                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3873                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3874         }
3875
3876         /* Add new threshold */
3877         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3878         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3879
3880         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3881         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3882                         compare_thresholds, NULL);
3883
3884         /* Find current threshold */
3885         new->current_threshold = -1;
3886         for (i = 0; i < size; i++) {
3887                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3888                         /*
3889                          * new->current_threshold will not be used until
3890                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3891                          * it here.
3892                          */
3893                         ++new->current_threshold;
3894                 } else
3895                         break;
3896         }
3897
3898         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3899         kfree(thresholds->spare);
3900         thresholds->spare = thresholds->primary;
3901
3902         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3903
3904         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3905         synchronize_rcu();
3906
3907 unlock:
3908         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3909
3910         return ret;
3911 }
3912
3913 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3914         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3915 {
3916         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3917 }
3918
3919 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3920         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3921 {
3922         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3923 }
3924
3925 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3926         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3927 {
3928         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3929         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3930         unsigned long usage;
3931         int i, j, size;
3932
3933         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3934
3935         if (type == _MEM) {
3936                 thresholds = &memcg->thresholds;
3937                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3938         } else if (type == _MEMSWAP) {
3939                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3940                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3941         } else
3942                 BUG();
3943
3944         if (!thresholds->primary)
3945                 goto unlock;
3946
3947         /* Check if a threshold crossed before removing */
3948         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3949
3950         /* Calculate new number of threshold */
3951         size = 0;
3952         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3953                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3954                         size++;
3955         }
3956
3957         new = thresholds->spare;
3958
3959         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3960         if (!size) {
3961                 kfree(new);
3962                 new = NULL;
3963                 goto swap_buffers;
3964         }
3965
3966         new->size = size;
3967
3968         /* Copy thresholds and find current threshold */
3969         new->current_threshold = -1;
3970         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3971                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3972                         continue;
3973
3974                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3975                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3976                         /*
3977                          * new->current_threshold will not be used
3978                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3979                          * it here.
3980                          */
3981                         ++new->current_threshold;
3982                 }
3983                 j++;
3984         }
3985
3986 swap_buffers:
3987         /* Swap primary and spare array */
3988         thresholds->spare = thresholds->primary;
3989
3990         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3991
3992         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3993         synchronize_rcu();
3994
3995         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3996         if (!new) {
3997                 kfree(thresholds->spare);
3998                 thresholds->spare = NULL;
3999         }
4000 unlock:
4001         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4002 }
4003
4004 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4005         struct eventfd_ctx *eventfd)
4006 {
4007         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4008 }
4009
4010 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4011         struct eventfd_ctx *eventfd)
4012 {
4013         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4014 }
4015
4016 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4017         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4018 {
4019         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4020
4021         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4022         if (!event)
4023                 return -ENOMEM;
4024
4025         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4026
4027         event->eventfd = eventfd;
4028         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4029
4030         /* already in OOM ? */
4031         if (memcg->under_oom)
4032                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4033         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4034
4035         return 0;
4036 }
4037
4038 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4039         struct eventfd_ctx *eventfd)
4040 {
4041         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4042
4043         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4044
4045         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4046                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4047                         list_del(&ev->list);
4048                         kfree(ev);
4049                 }
4050         }
4051
4052         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4053 }
4054
4055 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4056 {
4057         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4058
4059         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4060         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4061         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4062                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4067         struct cftype *cft, u64 val)
4068 {
4069         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4070
4071         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4072         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         memcg->oom_kill_disable = val;
4076         if (!val)
4077                 memcg_oom_recover(memcg);
4078
4079         return 0;
4080 }
4081
4082 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4083
4084 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4085 {
4086         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4087 }
4088
4089 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4090 {
4091         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4092 }
4093
4094 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4095 {
4096         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4097 }
4098
4099 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4100 {
4101         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4102
4103         if (!memcg->css.parent)
4104                 return NULL;
4105
4106         return &memcg->cgwb_domain;
4107 }
4108
4109 /*
4110  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4111  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4112  */
4113 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4114 {
4115         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4116         int cpu;
4117
4118         for_each_online_cpu(cpu)
4119                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4120         if (x < 0)
4121                 x = 0;
4122         return x;
4123 }
4124
4125 /**
4126  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4127  * @wb: bdi_writeback in question
4128  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4129  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4130  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4131  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4132  *
4133  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4134  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4135  * is a bit more involved.
4136  *
4137  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4138  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4139  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4140  * available memory in the system.  The caller should further cap
4141  * *@pheadroom accordingly.
4142  */
4143 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4144                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4145                          unsigned long *pwriteback)
4146 {
4147         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4148         struct mem_cgroup *parent;
4149
4150         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4151
4152         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4153         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4154         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4155                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4156         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4157
4158         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4159                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4160                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4161
4162                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4163                 memcg = parent;
4164         }
4165 }
4166
4167 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4168
4169 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4170 {
4171         return 0;
4172 }
4173
4174 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4175 {
4176 }
4177
4178 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4179 {
4180 }
4181
4182 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4183
4184 /*
4185  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4186  *
4187  * "cgroup.event_control" implementation.
4188  *
4189  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4190  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4191  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4192  *
4193  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4194  * possible.
4195  */
4196
4197 /*
4198  * Unregister event and free resources.
4199  *
4200  * Gets called from workqueue.
4201  */
4202 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4203 {
4204         struct mem_cgroup_event *event =
4205                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4206         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4207
4208         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4209
4210         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4211
4212         /* Notify userspace the event is going away. */
4213         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4214
4215         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4216         kfree(event);
4217         css_put(&memcg->css);
4218 }
4219
4220 /*
4221  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4222  *
4223  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4224  */
4225 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4226                             int sync, void *key)
4227 {
4228         struct mem_cgroup_event *event =
4229                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4230         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4231         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4232
4233         if (flags & EPOLLHUP) {
4234                 /*
4235                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4236                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4237                  * for us.
4238                  *
4239                  * We can't race against event freeing since the other
4240                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4241                  * which we hold.
4242                  */
4243                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4244                 if (!list_empty(&event->list)) {
4245                         list_del_init(&event->list);
4246                         /*
4247                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4248                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4249                          */
4250                         schedule_work(&event->remove);
4251                 }
4252                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4253         }
4254
4255         return 0;
4256 }
4257
4258 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4259                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4260 {